山东省济宁市泗水县2023-2024学年高二下学期期中考试物理试题

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1.A 2.C 3.D 4.B 5.A 6.D 7.D 8.B
9.ACD 10.BD 11.CD 12.CD
13.(1)大小 方向
(2)
(3)B
14.详解: A B B D
15.(1)0.5 T (2)3 cm
15.(1)当ab棒受到向上的安培力BIl，且和向下的重力mg大小相等时，弹簧不伸长，由BIl＝mg可得出磁感应强度：B＝ eq \f(mg,Il)
带入数据得B=0.5 T。(3分)
(2)当0.2 A的电流由a流向b时，ab棒受到两根弹簧向上的拉力2kx1、向上的安培力BI1l和向下的重力mg作用，处于平衡状态。
根据平衡条件有：2kx1＝mg－BI1l①(1分)
当电流反向后，弹簧伸长x2，ab棒受到两个弹簧向上的拉力2kx2、向下的安培力BI2l和重力mg作用，处于平衡状态，有：
2kx2＝mg＋BI2l②(1分)
联立①②得：x2＝·x1(2分)
代入数据解得：x2＝3 cm。(1分)
16.解：(1)输电线上的线电阻R线＝ρeq \f(2L,S)＝14.4 Ω （1分）
输电线损耗功率P线＝100×4% kW＝4 kW，又P线＝Ieq \\al(2,2)R线， （1分）
则输电线电流I2＝50/3 A
升压变压器输入电流I1＝eq \f(P,U1)＝eq \f(100 000,500) A＝200 A （1分）
所以eq \f(n1,n2)＝eq \f(I2,I1)＝eq \f(50/3,200)＝eq \f(1,12) （1分）
(2)U2＝U1eq \f(n2,n1)＝500×12 V＝6000 V （1分）
U3＝U2－U线＝U2－I2R线＝5760 V （1分）
所以eq \f(n3,n4)＝eq \f(U3,U4)＝eq \f(5760,220)＝eq \f(288,11). （2分）
17.(1)由于上板带正电，下板带负电，故板间电场强度的方向竖直向下，粒子在水平方向上匀速运动，在竖直方向上匀加速运动
L＝v0t ① （1分）
eq \f(L,2)＝eq \f(1,2)at2 ② （1分）
其中a＝eq \f(Eq,m) ③ （1分）
解得，E＝eq \f(mv02,qL)，方向竖直向下 ④ （1分）
(2)设粒子飞出极板时水平速度为vx，竖直速度为vy，水平偏转角为θ
vx＝v0， ⑤ （1分）
vy＝at＝eq \f(Eq,m)·eq \f(L,v0)， ⑥ （1分）
tan θ＝eq \f(vy,vx)， ⑦ （1分）
v＝eq \r(vx2＋vy2) ⑧ （1分）
可得θ＝45°，v＝eq \r(2)v0 ⑨ （1分）
(3)由几何关系易知R＝eq \f(\r(2),2)L ⑩ （2分）
洛伦兹力提供向心力qvB＝meq \f(v2,R) （2分）
得B＝eq \f(2mv0,qL) （1分）
答案：(1)eq \f(mv02,qL) 方向竖直向下 (2)eq \r(2)v0 与水平方向的夹角为45° (3)eq \f(2mv0,qL)
18.(1)导线框匀速穿出磁场过程中
I＝ eq \f(BLv,R) (2分)
ILB＝mg(2分)
得：导线框匀速穿出磁场过程中，速度v＝2 m/s(1分)
(2)自导线框刚要进入磁场至刚要离开磁场的过程中，仅进入磁场过程中有焦耳热产生，由能量守恒得：
mgd＝ eq \f(1,2) mv2＋Q(2分)
得：Q＝0.15 J(1分)
(3)导线框刚好完全进入磁场至刚好要离开磁场的过程v2-v02＝2g(d－L)(1分)
得：导线框刚好完全进入磁场的速度v0＝1 m/s(1分)
导线框进入磁场的过程由v02＝2aL
得：a＝2.5 m/s2(1分)
L＝ eq \f(1,2) at02，得：t0＝0.4 s(2分)
取向下为正方向，有：mg－F－ eq \f(B2L2v′,R) ＝ma(1分)
v′＝at(1分)
得：F＝0.75－1.25t(0